Oświetlenie LED w ciągu ostatnich dziesięciu lat wyparło żarówki i świetlówki z hal przemysłowych, biur i pomieszczeń mieszkalnych. Producenci opraw LED montują wyroby z profili aluminiowych, płytek drukowanych z diodami, kloszów z poliwęglanu lub akrylu, sterowników zasilania i elementów montażowych. Klej termotopliwy pełni tu kilka funkcji: mocuje klosz w profilu, uszczelnia złącza przed kurzem i wilgocią, przymocowuje płytkę drukowaną do radiatora dla odprowadzenia ciepła. Omówimy, jakie wymagania stawia się klejowi w branży oświetleniowej i jak uniknąć typowych błędów prowadzących do wad i reklamacji.
Mocowanie kloszów: przezroczystość i termoodporność
Klosz to przezroczysta lub matowa płyta z poliwęglanu lub akrylu, która zakrywa diody i równomiernie rozprasza światło. Wkładany jest do profilu aluminiowego i mocowany wzdłuż obwodu klejem termotopliwym. Wymagania wobec kleju są surowe: nie może żółknąć pod wpływem światła i ciepła, nie może migrować na powierzchnię klosza (tworzy mętne plamy), musi zachować adhezję przy nagrzewaniu do osiemdziesięciu stopni.
Diody LED wydzielają ciepło, a temperatura wewnątrz oprawy może osiągać siedemdziesiąt — osiemdziesiąt stopni przy ciągłej pracy. Standardowe kleje EVA przy takiej temperaturze miękną i zaczynają płynąć, klosz wypada z profilu. Dlatego stosuje się kleje poliolefinowe lub modyfikowane poliamidowe z temperaturą mięknienia od stu dwudziestu stopni i odpornością na promieniowanie UV.
Klej nakładany jest cienkim paskiem wzdłuż wewnętrznego obwodu profilu automatycznym dozownikiem. Temperatura nakładania — sto czterdzieści — sto pięćdziesiąt stopni, czas otwartego nakładania — dwie-trzy sekundy. Klosz wkładany jest do profilu i dociskany wałkiem lub pneumatyczną prasą na trzy sekundy. Grubość szwu klejowego — sto — sto pięćdziesiąt mikronów, adhezja do aluminium i poliwęglanu — nie mniej niż półtora niutona na centymetr szerokości.
Uszczelnianie opraw do pomieszczeń wilgotnych
Oprawy do łazienek, basenów, hal produkcyjnych o podwyższonej wilgotności muszą mieć klasę ochrony IP65 lub wyższą. Oznacza to pełną ochronę przed kurzem i ochronę przed strumieniami wody. Klej termotopliwy uszczelnia tu złącza między obudową a kloszem, między obudową a zaślepkami czołowymi, wokół przepustów kablowych.
Stosuje się reaktywne kleje termotopliwe poliuretanowe, które po nałożeniu polimeryzują za pomocą wilgoci z powietrza, tworząc elastyczny wodoodporny szew. Czas pełnej polimeryzacji — dwadzieścia cztery godziny, ale wstępne wiązanie następuje w pięć minut, co pozwala od razu przekazać oprawę do testów. Szew wytrzymuje zanurzenie w wodzie na głębokość jednego metra przez trzydzieści minut bez przenikania wilgoci do wnętrza obudowy.
Dla opraw ulicznych pracujących przy temperaturze od minus czterdziestu do plus pięćdziesięciu stopni klej musi zachować elastyczność w całym zakresie. Sztywny szew pęknie zimą od deformacji termicznych aluminium i tworzywa, które rozszerzają się z różną prędkością. Stosuje się termokleje silikonizowane, które pozostają elastyczne nawet przy minus pięćdziesięciu stopniach.
Mocowanie płytek drukowanych do radiatorów
Diody LED wydzielają do siedemdziesięciu procent zużywanej energii w postaci ciepła. Jeśli ciepła nie odprowadzać, dioda przegrzewa się, jej jasność spada, a okres użytkowania skraca się z pięćdziesięciu tysięcy godzin do dziesięciu. Płytka drukowana z diodami mocowana jest do aluminiowego radiatora, który rozprasza ciepło do otoczenia. Między płytką a radiatorem nakładany jest termoprzewodzący klej termotopliwy, który jednocześnie mocuje płytkę i zapewnia przewodzenie ciepła.
Zwykłe kleje mają niską przewodność cieplną — około zero przecinek dwa wata na metr-kelwin. Dla efektywnego odprowadzenia ciepła potrzebne są kompozycje o przewodności od jednego do trzech watów na metr-kelwin. Osiąga się to dodając do kleju wypełniacze: tlenek glinu, azotek boru, grafit. Takie kleje są droższe od zwykłych o trzydzieści — pięćdziesiąt procent, ale przedłużają okres użytkowania oprawy i obniżają odsetek awarii gwarancyjnych.
Klej nakładany jest na radiator cienką warstwą o grubości dwieście — trzysta mikronów, płytka dociskana jest z siłą dwa — trzy bary i wytrzymywana dziesięć sekund. Po ostygnięciu klej tworzy trwałe połączenie z adhezją do aluminium i laminatu nie mniej niż dwa niutony na centymetr szerokości.
Taśmy LED: elastyczność i ochrona przed wilgocią
Taśmy LED to elastyczne płytki drukowane z przylutowanymi diodami, które naklejane są na profile aluminiowe lub bezpośrednio na powierzchnie. Taśma ma warstwę klejową na odwrocie — to klej o stałej przyczepności (PSA) na bazie akrylu lub kauczuku. Dla ochrony przed wilgocią i kurzem taśmę pokrywa się silikonową osłoną lub zalewa w profilu przezroczystym kompaund.
Przy produkcji taśm klej termotopliwy używany jest do mocowania silikonowej osłony na czołach taśmy i do uszczelniania złączy konektorowych. Stosuje się niskotemperaturowe kleje silikonizowane z temperaturą nakładania sto dziesięć — sto dwadzieścia stopni, aby nie uszkodzić diod i komponentów elektronicznych. Klej musi być kompatybilny z silikonem i nie powodować jego odwarstwiania.
Przy wyborze kleju termotopliwego do produkcji opraw LED i taśm skontaktuj się z technologami Novacompany — dostarczymy próbki z protokołami testów termoodporności i światłoodporności, przeprowadzimy testy na Twoich materiałach, pomożemy dobrać urządzenia dozujące i zapewnimy wsparcie techniczne na wszystkich etapach wdrożenia zgodnie z normami UE.